Boost无直流偏磁无电解电容的APFC电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于开关电源技术领域，具体涉及Boost无直流偏磁无电解电容的APFC电 路。
【背景技术】
[0002] 传统Boost拓扑，是DC/DC变换基本方法之一，尤其适用于低电压直流电升压为 高电压直流电输出。Boost作为APFC最常见拓扑，其贮能电感存在直流偏磁，会加速磁芯老 化；该APFC贮能电感发热较严重，制约了 APFC模块整体往轻、薄、短、小方向优化。而其采 用常见的桥式整流和高压电解电容，由于电解电容体积较大、寿命较短，降低了开关电源的 可靠性，也不利于实现大功率开关电源模块的轻、薄、短、小。
【发明内容】
[0003] 本发明需要解决的技术问题是提供一种不使用电解电容而提高可靠性，实现逐个 脉冲精确占空比控制，实现真正的"谷底开关QR"，降低发热，实现输出电流低纹波，实现高 的功率因数及电功效率，成本低的Boost无直流偏磁无电解电容的APFC电路。
[0004] 本发明的技术方案是：提供一种Boost无直流偏磁无电解电容的APFC电路，包括 第一组高频自激推挽振荡电路、第二组高频自激推挽振荡电路、MCU、"日"字型磁芯的磁集 成变压器TR和MCU供电取样电路，所述第一组高频自激推挽振荡电路的绕组Nll和绕组 N12分别绕在所述磁集成变压器TR的一个边柱上，所述第二组高频自激推挽振荡电路的绕 组N14和绕组N13分别绕在所述磁集成变压器TR的另一个边柱上，所述第一组高频自激推 挽振荡电路和所述第二组高频自激推挽振荡电路的输入端分别与交流电源Uin的两端电 性连接，所述MCU通过开关管Tl和开关管T2分别调控所述第一组高频自激推挽振荡电路 和所述第二组高频自激推挽振荡电路的APFC过程；所述MCU供电取样电路的绕组NV绕在 所述磁集成变压器TR的中柱上，所述MCU供电取样电路根据所述绕组NV产生的感应电信 号给所述MCU提供电能和取样信号，所述MCU对接收到的取样信号进行处理，并根据处理后 的信息控制所述开关管Tl和所述开关管T2的工作。
[0005] 作为对本发明的改进，所述第一组高频自激推挽振荡电路包括所述绕组NI 1、所述 绕组N12、推挽开关Sl和推挽开关S2,所述绕组Nll和所述绕组N12有第一中心抽头，交流 电源WN的一端通过差模电感L2与所述第一中心抽头连接，所述绕组Nll的同名端连接整 流二极管DOl的正极，所述绕组N12的异名端连接整流二极管D02的正极，所述整流二极管 DOl和所述整流二极管D02的负极连接电容COl -端，所述电容COl另一端接地。
[0006] 作为对本发明的改进，还包括感应磁环B1，绕组Ngl、绕组Ng2、绕组Nsl和绕组 Ns2对应所述感应磁环Bl设置，所述绕组Ngl的异名端通过电阻Rgl连接所述推挽开关Sl 的控制端，所述绕组Ng2的同名端通过电阻Rg2连接所述推挽开关S2的控制端，所述绕组 Ngl的同名端和所述绕组Ng2的异名端分别与电阻Rj的一端连接，所述电阻Rj的另一端连 接所述电容COl的一端；所述绕组Nll的同名端连接所述推挽开关Sl的一端，所述推挽开 关SI的另一端连接所述绕组Nsl -端，所述绕组Nsl的另一端连接所述绕组Ns2的一端， 所述绕组Ns2的另一端通过所述推挽开关S2连接所述绕组N12的异名端；所述开关管Tl 的一端与所述绕组Nsl的另一端连接，所述开关管Tl的另一端通过电阻rsl接地，所述开 关管Tl的控制端连接所述MCU。
[0007] 作为对本发明的改进，电容Csl和电阻Rsl并联并且其并联电路的两端分别与所 述绕组N12的异名端和所述推挽开关Sl的控制端连接，所述推挽开关Sl的控制端连接稳 压二极管Dsl的负极，所述稳压二极管Dsl的正极连接所述推挽开关Sl的另一端；电容Cs2 和电阻Rs2并联并且其并联电路的两端分别与所述绕组Nil的同名端和所述推挽开关S2 的控制端连接，所述推挽开关S2的控制端连接稳压二极管Ds2的负极，所述稳压二极管Ds2 的正极连接所述绕组Ns2的另一端。
[0008] 作为对本发明的改进，所述第二组高频自激推挽振荡电路包括所述绕组N14、所述 绕组N13、推挽开关S3和推挽开关S4,所述绕组N14和所述绕组N13有第二中心抽头，交流 电源WN的另一端通过差模电感Ll与所述第二中心抽头连接，所述绕组N14的同名端连接 整流二极管D04的正极，所述绕组N13的异名端连接整流二极管D03的正极，所述整流二极 管D04和所述整流二极管D03的负极连接所述电容COl -端。
[0009] 作为对本发明的改进，还包括感应磁环B2,绕组Ng3、绕组Ng4、绕组Ns3和绕组 Ns4对应所述感应磁环B2设置，所述绕组Ng4的异名端通过电阻Rg4连接所述推挽开关S4 的控制端，所述绕组Ng3的同名端通过电阻Rg3连接所述推挽开关S3的控制端，所述绕组 Ng4的同名端和所述绕组Ng3的异名端分别与电阻Rj的一端连接，所述电阻Rj的另一端连 接所述电容COl的一端；所述绕组N14的同名端连接所述推挽开关S4的一端，所述推挽开 关S4的另一端连接所述绕组Ns4-端，所述绕组Ns4的另一端连接所述绕组Ns3的一端， 所述绕组Ns3的另一端通过所述推挽开关S3连接所述绕组N13的异名端；所述开关管T2 的一端与所述绕组Ns4的另一端连接，所述开关管T2的另一端通过电阻rs2接地，所述开 关管T2的控制端连接所述MCU。
[0010] 作为对本发明的改进，电容Cs4和电阻Rs4并联并且其并联电路的两端分别与所 述绕组N13的异名端和所述推挽开关S4的控制端连接，所述推挽开关S4的控制端连接稳 压二极管Ds4的负极，所述稳压二极管Ds4的正极连接所述推挽开关S4的另一端；电容Cs3 和电阻Rs3并联并且其并联电路的两端分别与所述绕组N14的同名端和所述推挽开关S3 的控制端连接，所述推挽开关S3的控制端连接稳压二极管Ds3的负极，所述稳压二极管Ds3 的正极连接所述绕组Ns3的另一端。
[0011]作为对本发明的改进，还包括独立绕组Ni，所述独立绕组Ni绕在所述磁集成变压 器TR的中柱上，所述独立绕组Ni的一端与二极管Dil的正极、二极管Di2的负极连接，所 述二极管Dil的负极连接所述电容COl的一端，所述二极管Di2的正极接地；所述独立绕组 Ni的另一端通过调谐电感Lf连接电容Ci2的一端和电容Cil的一端，所述电容Cil的另一 端连接所述电容COl的一端，所述电容Ci2的另一端接地。
[0012] 所述MCU供电取样电路包括所述绕组NV，所述绕组NV的一端分别通过电容Cvl和 电容Cv2与二极管Dvl的正极和二极管Dv2的负极连接，所述二极管Dvl的负极和所述二 极管Dv2的正极分别与所述绕组NV的另一端连接，所述二极管Dv2的负极与电阻R2的一 端和电阻Rj连接，所述电阻R2的另一端与所述MCU连接和所述取样电阻RZ连接，所述取 样电阻RZ与所述MCU的信号取样端连接。
[0013] 本发明的优点在于： APFC过程包括Boost电路差模电感Ll或差模电感